混凝土结构课程设计 土木1102班 41112054 柴丽娜
结果如表2.4所示。
表2.4 D区格板弯矩系数
两邻边固定,两邻边简支 四边简支 lx/ly 0.90 0.90 mx 0.0291 0.0456 my 0.0224 0.0358 mx -0.0776 -
'my -0.0716 - 'Mxu=Mx1u+Mx2u
=(mx1+0.2my1)(g+q/2)lx2+(mx2+0.2my2)(q/2)lx2
=(0.0291+0.2×0.0224)×7.24×4.392+(0.0456+0.2×0.0358)×3.25×4.392
=7.99kN.m/m Myu=My1u+My2u
=(my1+0.2mx1)(g+q/2)lx2+(my2+0.2mx2)(q/2)lx2
=(0.0224+0.2×0.0291)×7.24×4.392+(0.0358+0.2×0.0456)×3.25×4.392
=6.75kN.m/m (3)支座弯矩。
d支座:Mxd=mx'(g+q/2)lx2=-0.0776×7.24×4.392=-10.83kN.m/m c支座:Myc=my'(g+q/2)lx2=-0.0716×7.24×4.392=-9.99kN.m/m (4)配筋计算。
近似取rs为0.95,fy=300N/mm2,h0x=95mm,h0y=85mm。 跨中正弯矩配筋计算:
Asx=Mxu/rsh0fy =7.99×106/(300×0.95×95)=295.11mm2 Asy=Myu/rsh0fy =6.75×106/(300×0.95×85)=278.64mm2 支座截面配筋计算:
d支座:取较大弯矩值为-10.83kN.m/m。
Asxd=Mxmaxd/rsh0fy =10.83×106/(300×0.95×95)=400mm2 c支座:取较大弯矩值为-9.99kN.m/m。
Asxc=Mxmaxc/rsh0fy =9.99×106/(300×0.95×95)=368.98mm2
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3.1.5选配钢筋
表2.5 按塑性理论计算板的配筋表
截面 m/(kN?m) 6.50 4.90 7.92 5.59 7.63 6.04 7.99 6.75 -6.38 -7.98 -8.84 -10.83 -9.53 -9.99 ho/mm 95 85 95 85 95 85 95 85 95 95 95 95 95 95 As/mm 240.22 202.44 292.52 230.75 281.81 249.33 295.11 278.64 235.64 294.74 326.50 400 351.99 368.98 2实配面积选配钢筋 /mm2 251 251 402 251 402 251 402 402 251 402 402 402 402 402 A区格 lx ly ?8@200 ?8@200 B区格 跨中 C区格 lx ly ?8@125 ?8@200 lx ly ?8@125 ?8@200 D区格 lx ly ?8@125 ?8@125 ?8@200 A—A 支座 A—B A—C B—D C-C C-D ?8@125 ?8@125 ?8@125 ?8@125 ?8@125 3.2按塑性理论设计板:
钢筋混凝土为弹塑性体,因而弹性理论计算结果不能反映结构刚度随荷载而变化的特点,与已考虑材料塑性性质的截面计算理论也不协调。塑性铰线法是最常用的塑性理论设计方法之一。塑性铰线法,是在塑性铰线位置确定的前提下,利用虚功原理建立外荷载与作用在塑性铰线上的弯矩二者之间的关系式,从而写出各塑性铰线上的弯矩值,并依次对各截面进行配筋计算。基本公式为:
''''''2Mx?2My?Mx?Mx?My?My?1(g?q)lx2(3ly?lx) 12令:
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'''m'ym'y'mxmxn=,?=,?==== lxmxmxmxmymylymy考虑到节省钢筋和配筋方便,一般取β=1.5~2.5两个方向的截面应力较为接近,
1宜取??()2。
n采用通长配筋方式。
''''''?mxly Mx?mxly Mx?mxly Mx'''?m'ylx My?m''ylx My?mylx My带入基本公式,得:
plx2(n?1/3)mx?8(n?????n??)
先计算中间区格板,然后将中间区格板计算得出的各支座弯矩值,作为计算相邻区格板支座的已知弯矩值,依次由外向内直至外区格一一解出。对边区格、角区格板,按实际的边界支承情况进行计算。此处采用通长配筋方式(即分离式配筋),对于连续板的计算跨度的计算公式:本设计采用弯起钢筋配筋方式。
楼盖划分A,B,C,D四种区格板,每区格板均取mx=?my,?=(
lylx)2,
'''?x'=?x''=?y=?y=2.0,其中lx为板短边长度,ly为板长边长度,且两者均为净跨。
由于是双向配筋,两个方向的截面的有效高度不同。考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大,故应将短跨方向的跨中受力钢筋放置在长跨方向的外侧。因此,
短边方向跨中截面 h0x?120?25?95mm 长边方向跨中截面 hoy?120?35?85mm
支座截面h0?120?25?95mm 折减原则根据:
1、中间跨的跨中截面及中间支座上应予以折减,折减系数为0.8; 2、边跨的跨中截面及从楼板边缘算起的第二支座上,当减系数为0.8,当1.5≤
lbl﹤1.5时,折
lbl≤2时,折减系数为0.9。本设计资料中,
lbl﹤
1.5,所以折减系数为0.8;
3、角区格不应折减。
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截面设计用的弯矩:楼盖周边未设圈梁,故只能将区格的跨中弯矩及A-A支座弯矩减少20%,其余均不折减。为了便于计算,近似取?s为0.95,????=0.95?3.2.1 A区格板计算
A格板区为四边连续双向板。 (1)板的计算跨度(净跨):
lx?ln?4.5?0.2?4.3m ly?ln?5.1?0.2?4.9m n=
??
0????
。
ly4.9??1.140 lx4.32?1?????n?????1????1.140????2?0.769,?取为2.0
(2)弯矩计算
将跨内正弯矩区钢筋在离支座边弯矩Mx,My应按下式计算:
Mx=(ly-lx则跨内正塑性铰线上的总4处截断一半,
lmllx?2)mx+x?x?2=(ly-x)mx
4244lx3)my=lxmy 44同理可得 My=(lx-
跨内塑性铰线上的总弯矩为:
Mx=(ly-
lx)mx=(4.9-4.3/4)?0.769my=2.941my 433My=lxmy=?4.3my=3.225my
44支座边负塑性铰线上的总弯矩为:
'''Mx=Mx=?mxly=2.0?4.9?0.769my=7.536my
My'=My''=?mylx=2.0?4.3my=8.6my
由Mx+My+
11''plx2(3ly-lx)(Mx'+Mx''+My'+My)=(lx为短跨)得:
22412
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my[2.941+3.225+
1?7.536?2?8.6?2?]=1?11.288?4.32??3?4.9?4.3? 224解上式可得my=4.055kN.m/m,于是有:
?mx?my/??4.055/0.769?5.273kN.mm?'''?mx?mx??mx?2.0?5.273?10.546kN.mm ?m'?m''??m?2.0?4.055?8.11kN.mmyy?y(3)配筋计算
对A区格板,考虑到该板四周与梁整浇在一起,整块板内存在穹顶作用,使板内弯矩大大减小,故对其跨中弯矩设计值应乘以折减系数0.8。为了便于计算,近似取?s为0.95。配筋计算如下:
X方向跨中:Asx=
0.8mxfy?shox0.8my0.8?5.273?1062==155.80mm 300?0.95?950.8?4.055?1062==133.91mm 300?0.95?85Y方向跨中:Asy=
fy?shoyX方向支座:AsxA?C'mx10.546?1062===389.51mm fy?sho300?0.95?95'my8.11?1062===299.54mm fy?sho300?0.95?95Y方向支座:AsyA?B AsyA?A0.8?8.11?1062= ==239.63mm fy?sho300?0.95?95'0.8my3.2.2 B区格板计算
B格板区为三边连续一短边简支持的双向板。 (1) 板的计算跨度(净跨):
lx?4.5?0.2?4.3m ly?5.1?0.2?0.12/2-0.2/2?4.86m
n?lylx?24.86?1.130 4.3?1????1.130????2?1?????n?????0.783,?取为2.0
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